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Yuan, F., Z. J. Zhou, and J. Liao. 2024: A New method for deriving the high-vertical-resolution Wind Vector data from L-band radar sounding system in China. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-024-3163-5
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http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-024-3163-5
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计算中国L波段雷达探空高垂直分辨率风场的新方法
高垂直分辨率的探空风场数据对于描述中小尺度大气动力学特性具有很高的应用价值，然而，中国L波段雷达探空系统当前业务上使用的算法在计算高垂直分辨率风场时对数据进行了过度平滑，造成中小尺度重力波动能明显低于国外同类产品，影响了数据的有效应用。为了解决这个问题，本文提出了用L波段雷达探空仰角、方位角和斜距重新计算风场的新方法。首先，为了保证数据的质量，在计算风场之前先用均方根误差F检查（RMSE-F）和要素间一致性检查两个步骤对斜距进行质量控制，剔除由于信号不稳定、雷达故障等原因造成的斜距廓线上的持续性错误数据片段，然后采用基于滑动二次多项式拟合算法的风场计算方案来获取高垂直分辨率的探空风矢量数据。评估表明，上述方法计算的L波段雷达高分辨率探空风场与荷兰维萨拉探空仪利用GPS定位获取的风场以及与即将全面投入业务运行的北斗导航探空观测的风场均有较好的一致性，利用重算风场获取的重力波动能也达到了与维萨拉探空仪观测相当的水平。
关键词：L波段雷达探空系统、高空、高垂直分辨率探空风矢量、质量控制、多项式拟合
图1 2011年至2020年北京站（站号：54511）重算（红线）和原始（蓝线）风场计算的（a）对流层和（b）低平流层重力波动能的时间序列。虚线为线性趋势。
创新点
针对中国L波段雷达探空高垂直分辨率风场数据存在过度平滑、造成算得的重力波动能明显低于国外同类产品的问题，本文提出了针对L波段雷达探空观测斜距要素的质量控制算法和利用质控后的仰角、方位角和斜距计算高垂直分辨率探空风场的新算法，以提高L波段雷达探空观测数据的应用价值。
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大气科学进展
《大气科学进展(英)》(Advances in Atmospheric Sciences，简称AAS)——中国大气科学领域学术水平最高的英文期刊之一，1984年创刊，1999年被SCI收录。最新影响因子6.5，JCR分区表一区。
AAS主要发表大气和海洋科学领域的创新性研究成果，刊登气候学、大气物理学、大气化学、大气探测、气象学、天气学、数值天气预报、海洋-大气相互作用、人工影响天气和应用气象学等各主要分支学科的国际最新创造性论文和研究进展的综合评述。AAS积极扩展栏目，除学术论文外，还设有数据描述文章、会议报告（特邀）、学科亮点(News&Views)（特邀）、展望（Perspectives）（特邀）及有关大气科学领域研究进展的讨论等。
AAS由国际气象学和大气科学协会（IAMAS）中国委员会、中国科学院大气物理研究所、中国气象学会主办，由Springer和科学出版社共同出版，是国际IAMAS的合作期刊。来自9个国家、36个专业科研机构的60多位优秀责编全程监督审稿过程。
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